Варианты глобального изменения климата и их последствия для жизни и цивилизации

[Проходящий Кот]

И как египтяне времен фараонов выдерживали эти температуры?

[paxan96]

А при нынешнем составе атмосферы увеличение светимости на 10% к чему приведёт?

[Проходящий Кот]

Через миллиард лет загляните и узнаете.

[paxan96]

Через миллиард лет загляните и узнаете.

Ну была машина времени узнал или жил бы столько, а если серьезно то именно увеличение светимости солнца на 10% считается превратить землю в Венеру, но судя по всему земля и более тёплые эпохи знала поэтому скорее всего у жизни на земле времени больше чем 500 млн осталось

[Nomadesk]

А на сколько должна вырасти светимость солнца чтобы она главным фактором изменения климата была?

1% изменения будет не определяющим, но достаточно заметным факторов. Где-то 5% - сделало бы этот фактор одним из важнейших.

Земля в среднем от Солнца получает сейчас 340 Вт/м^2, суммарный форсинг от всех парниковых газов, выложенных на сайте https://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/aggi.html составляет 3 Вт/м^2 грубо говоря (кстати, отмечу, что ранее вы сами же  поняли, что на самом деле эти цифры ошибочны и сильно завышены, по факту эквивалентная радиационная составляющая в тепловом балансе от них еще ниже) а теперь смотрите: если светимость вырастет хотя бы на 1%, то таким образом Земля будет получать еще дополнительные 3,4 Вт/м^2, что очень заметно и является самым главным фактором изменения климата. Все что выше 0,1% начинает выбиваться из погодных "шумов" и становится заметным даже невооруженным глазом(0,1-0,3 десятые доли градуса точно добавятся в глобальную температуру Земли). И это я еще не учел то, что при повышении температуры повышается концентрация водяного пара, парниковый эффект усилится и на самом деле будет уже не 3,4 вата бонусных, а еще больше, температура вырастет еще сильнее.

[Nomadesk]

А при нынешнем составе атмосферы увеличение светимости на 10% к чему приведёт?

Лучше не знать, но скажу одно точно) большинство от этого организмов просто вымрут, и это даже ни в какое сравнение с современным АГП+ не идет. 10% приведет(без учета положительных связей от повышения количества водяного пара, таяния ледников и т.д.) к дополнительной энергии, равной 340*1,1= 384 Вт/м^2, температура повысится на несколько десятков градусов

[paxan96]

Тогда понятно все таки жизни на земле осталось 500 млн лет ( хотя этого не так и мало)

[AlexAV]

Ну была машина времени узнал или жил бы столько, а если серьезно то именно увеличение светимости солнца на 10% считается превратить землю в Венеру, но судя по всему земля и более тёплые эпохи знала поэтому скорее всего у жизни на земле времени больше чем 500 млн осталось

Это результат из работы Леконте и судя по всему является просто артефактом модели (его модель критикуют за то, что она не вполне корректно учитывала фотохимию стратосферы из-за чего завышала температуру тропопаузы в следствие чего эта самая венерезация и получалась).

В работе Вульфа и Туна (https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2013GL058376), где физика верхней тропосферы и облаков учитывались лучше, бегущий парниковый эффект не наблюдался даже при повышение светимости Солнца на 15% (для больших значений они не считали, так как попадали в область где их модель становилась не вполне корректна).

В некоторых работах (скажем https://journals.ametsoc.org/jas/article/72/1/452/27678/Initiation-of-a-Runaway-Greenhouse-in-a-Cloudy) венерезация Земли происходит лишь при повышение светимости Солнца на 45% выше современного, а вплоть до значений на 25% выше современного на Земле могут сохраняться условия соответствующие условиям характерным для фанерозоя (см. приложенный рисунок).

Так что нет, реальные пороги, судя по всему, существенно выше этих 10%.

[AlexAV]

Земля в среднем от Солнца получает сейчас 340 Вт/м^2, суммарный форсинг от всех парниковых газов, выложенных на сайте https://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/aggi.html составляет 3 Вт/м^2 грубо говоря (кстати, отмечу, что ранее вы сами же  поняли, что на самом деле эти цифры ошибочны и сильно завышены, по факту эквивалентная радиационная составляющая в тепловом балансе от них еще ниже) а теперь смотрите: если светимость вырастет хотя бы на 1%, то таким образом Земля будет получать еще дополнительные 3,4 Вт/м^2, что очень заметно и является самым главным фактором изменения климата.

Есть определённые сомнения, что гипотеза форсинга тут действительно хорошо работает (особенно если приравнивать форсинг к изменению потока излучения от Солнца, усредненного по поверхности Земли). Между нисходящим длинноволновым излучением от парниковых газов и увеличением светимости Солнца есть два существенных отличия.

1) Форсинг от Солнца и от длинноволнового нисходящего излучения по разному распределён по поверхности Земли. От  длинноволнового нисходящего излучения - равномерно по всей поверхности, а от Солнца - в основном в тропическом регионе.
2) Форсинг от Солнца уменьшается при росте альбедо Земли. Ведь важно не сколько пришло излучения от Солнца, а сколько поглотила планета. А для длинноволнового нисходящего излучения такой зависимости нет.

Это ставит под некоторое сомнение будут ли являться ватты от Солнца и от парниковых газов эквивалентными.

И тут есть два момента. Первый - в численных расчётах (того же Вульфа и Туна, ссылка выше) чувствительность климата к излучению Солнца получается довольно малой:



Как видите, при увеличение светимости Солнца менее 10% - всего около 0.5 К/(Вт м-2) (солнечный форсинг, на сколько я понял, они определи как изменение величины поглощённой земной поверхностью энергии S(1-A)/4, S - солнечная постоянная, A - альбедо Земли, т.е. приблизительно 2.22 Вт/м2 на каждый 1% увеличения светимости Солнца). Т.е. увеличение светимости на 1% (пока полное увеличение светимости менее 10% от современного) даст потепление всего на 1.1 градус. Ватты от длинноволнового нисходящего излучения парниковых газов явно влияют сильнее.

Довольно низкая чувствительность климата  к небольшим изменениям светимости Солнца следует не только из моделей, но общего поведения климата на протяжение фанерозоя. Последние полмиллиарда лет, несмотря на рост светимости Солнца за это время на 5% он был удивительно стабилен. В геологической летописи сложно рассмотреть хоть какой-то след влияния этого повышения светимости на климат. Что выглядит очень необычным.

Наиболее показательно тут сравнение ранней перми с прединдустриальной эпохой. Концентрация CO2 в ранней Перми была около 313 ppm (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC130500/pdf/pq2002012567.pdf) и лишь немногим выше прединдустриального голоцена (280 ppm) и такая же как в начале 20-го века, а вот светимость Солнца в ранней Перми была приблизительно на 3% ниже современной. И не смотря на эту низкую светимость Солнца картина природных зон ранней Перми в целом напоминала прединдустриальный голоцен и не даёт оснований говорить, что в тот период было радикально холоднее, чем в наше историческое время.

P.S. Вообще возникает ощущение, что в фанерозое существавал какой-то дополнительный фактор, который практически полностью компенсировал рост излучение Солнца. Тут можно даже сделать некоторое предположение. В на настоящей фазе эволюции рост светимости Солнца сопровождается ростом температуры его фотосферы и сдвигом спектра в фиолетовую область. А увеличение в спектре доли коротковолнового излучения ведёт к росту альбедо облаков (вода хорошо рассеивает и отражает коротковолновое излучение видимого спектра, особенно в синей части спектра, а вот в ИК области она достаточно сильно поглощает). Это рост альбедо из-за роста температуры фотосферы Солнца мог по крайней мере частично компенсировать рост его светимости.     

[AlexAV]

10% приведет(без учета положительных связей от повышения количества водяного пара, таяния ледников и т.д.) к дополнительной энергии, равной 340*1,1= 384 Вт/м^2, температура повысится на несколько десятков градусов

В модели Вульфа и Туна 10% поднятие светимости Солнца даёт среднепланетарную около 300 К (это для 500 ppm CO2 и 10 ppm метана, т.е. для довольно парниковой атмосферы, они по какой-то причине взяли для моделирование атмосферу с содержанием метана в почти в 5 раз больше текущей и более, чем в 10 прединдустриальной). Заметно теплее чем сейчас, но значения ещё очень далеки от каких-то совсем апокалиптических цифр.

[Инопланетянин]

Тут можно даже сделать некоторое предположение. В на настоящей фазе эволюции рост светимости Солнца сопровождается ростом температуры его фотосферы и сдвигом спектра в фиолетовую область. А увеличение в спектре доли коротковолнового излучения ведёт к росту альбедо облаков (вода хорошо рассеивает и отражает коротковолновое излучение видимого спектра, особенно в синей части спектра, а вот в ИК области она достаточно сильно поглощает).

Это имеет отношение так же к обитаемости у звёзд F и K. Преобладание длинноволнового спектра у оранжевых карликов позволит отодвигать планету подальше от звезды без существенного её охлаждения, а рассеивание и отражение коротковолнового излучения у ярких звёзд позволит планету пододвигать поближе. Получается длина орбиты будет довольно мало зависеть от яркости звезды. Есть о чём подумать.

[Юрий Б.]

в Антарктиде росли тропические леса

Это, наверное, и считается алармистами страшной экологической катастрофой?

Конечно, катастрофой.

Если в Антарктиде будут расти леса, Ленинград затопит...


Проблема анти-алармистов в том, что они предлагают ограничиться одними теоретическими рассуждениями, полностью игнорируя "экспериментальные" проверки изменения климата, имевшие место в прошлом Земли.

Между тем, в истории Земли есть прекрасная эпоха, позволяющая на практике проверить результаты изменения климата - эоцен. Читаем:

Палеогеография

В эту эпоху произошли значительные трансгрессии морей.

Таким образом, исторический пример подтверждает правоту алармистов: катастрофа - значительная трансгрессия морей - действительно имела место в эоцене.


В том-то и состоит разница между алармистами и анти-алармисты.

Алармисты используют в качестве аргумента реально имевшие место исторические прецеденты, навроде эоцена.

Анти-алармисты от реальный исторических прецедентов, как от огня, бегут, и предпочитают забалтывать "общими рассуждениями"...

[Проходящий Кот]

Наступление моря, как тут уже неоднократно писалось, будет настолько медленно, что порты будут ветшать раньше, чем их будет затапливать.
И кроме того, строительство гибралтарской и копенгагенской дамб вполне по силу энергетически богатой цивилизации --- а при любой другой наступит ледниковый период.

[Rattus]

Ленинград затопит...

Это экологическая катастрофа глобального масштаба?

Алармисты используют в качестве аргумента реально имевшие место исторические прецеденты, навроде эоцена.

Который является для них контраргументом, ибо никакой ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ катастрофы при нём не наблюдалось даже близко.
Изменение климата может вызывать региональные ЭКОНОМИЧЕСКИЕ кризисы - и только по причине управленческой недальновидности руководств этих самых регионов.
Попытка приравнять угрозы своему нынешнему беспечному житью на диване в сухости и комфорте со всеми удобствами к глобальной экологической катастрофе - похоже что патогномничный симптом алармизма.

строительство дамб

Для алармистов это технологии пришельцев, надо полагать. А человеков они считают намертво прирощенными к своим нынешним домам на морском побережье.

[Инопланетянин]

Анти-алармисты от реальный исторических прецедентов, как от огня, бегут, и предпочитают забалтывать "общими рассуждениями"...

Вас AlexAV постоянно гнобит этим самым эоценом и его следами, а вы постоянно отмахиваетесь. Сейчас вот разок выкопали, что площадь морей тогда была больше и изволили постращать. Хотя уже давно разбиралось, что наступление морей ничего плохого не сделает, в России да и во всём мире пригодной для проживания суши станет только больше (вечная мерзлота в Сибири, в Канаде, на Аляске), а порты, как уже сказали, перенести будет экономически не так сложно.

[AlexAV]

Если в Антарктиде будут расти леса, Ленинград затопит...

Когда затопит? Через 10 тысяч лет? И это имеет хоть какое-то практическое значение? Через несколько тысячелетий (и тем более несколько десятков тысячелетий) не будет ни современных государств, ни большинства современных городов. Открутите даже не на 10 тыс., а хотя бы на 4 тыс., в прошлое во времена Хаммурапи. Много ли государств и городов сохранилось с того времени в неизменном виде до сегодняшний дня? Ещё через 4 тыс, а уж тем более, через 10, 20, 30 или 40 тыс. лет будут в большинстве своём новые государства и города, которые будут прекрасно вписаны в тот рельеф и береговую линию, которая будет существовать тогда. Ну а то, что на месте того залива много тысячелетий назад существовал город будет их беспокоить не сильно больше, чем нас беспокоят затопленные античные города у побережья Крыма сегодня.

Подъём уровня моря из-за потепления - процесс очень медленный, его скорость будет составлять всего несколько миллиметров в год и будет соизмерима со скоростью тектонических движений земной коры. Для ориентировки в масштабе цифр - вот расчёты вкладов в повышение уровня моря таяния ледников Гренландии и Антарктиды за ближайшие несколько тысяч лет (отсюда: https://link.springer.com/article/10.1007/s10712-011-9131-5).



Зелёная линия соответствует четырём прединдустриальным концентрациям СO2 (это приблизительно соответствует позднеэоценовым значениям), красная - двум прединдустриальным. За следующую тысячу лет они совместно дадут около 3 метров. Этого категорически недостаточно, чтобы затопить что-то существенное, Санкт-Петербург от такого подъёма уровня моря уж точно не исчезнет. А вот имеет ли большой смысл рассуждать в контексте будущего конкретного города о том что будет на временном горизонте более 1000 лет - весьма сомнительно. Даже 1000 лет - очень большой срок. Это вообще-то промежуток времени равный промежутку времени прошедшему от Владимира Великого до Владимира Путина. На таких промежутках времени политическая и экономическая картина мира меняется на столько сильно и непредсказуемо, что любые рассуждения о судьбе конкретного города на них становятся просто бессмысленными.

Подъём уровня моря в результате таяния ледников в практическом плане нечто близкое к движению тектонических плит. Ну да, движутся, да, на геологическом масштабе времени это может дать гигантские изменения, но всё это происходит так медленно, что в практической деятельности человека не играет никакой существенной роли. С изменением береговой линии в результате подъёма уровня моря при потепление получается практически так же. Её изменения за время человека (и типичного срока службы зданий и сооружений) будет происходить столь незначительно, что практически никак на них сказываться не будет. Ну а новые поколения людей будут строить новые здания и сооружения взамен изношенных уже на новом месте с учетом актуальной на тот момент береговой линии. Столь медленное изменение береговой линии не будет вести к затоплению городов, оно будет приводить только к их "миграции" (т.е. город будет оставаться постоянно у береговой линии, но в результате многократных циклов сноса ветхих сооружений и строительства новых, замещающих их, что происходит в любом городе постоянно, будет происходить его смещение в пространстве в соответствие с изменением очертаний этой береговой линии в результате подъёма уровня моря и локальных тектонических движений земной коры (они имеют один порядок скорости)).

Этот процесс не то что катастрофой, но даже проблемой не является. Он будет попросту незаметен. Увидеть его можно будет только сравнивая исторические карты города, разделённые достаточно большими интервалами времени.

[AlexAV]

Проблема анти-алармистов в том, что они предлагают ограничиться одними теоретическими рассуждениями, полностью игнорируя "экспериментальные" проверки изменения климата, имевшие место в прошлом Земли.

Где игнорируются? Кажется наоборот - рассматриваются в комплексе температуры, гидрология, фитоценозы, структура природных зон, биотические события и темпы вымирания. Откуда делается вывод - что условия эоцена благоприятны для биосферы в общем и для человека в частности, во многом даже более благоприятные, чем современные. И исходя из этого ставится вопрос - а почему в этом случае возврат к условиям имеющим сходство с климатическими условиями эоцена вообще нужно считать проблемой?

Между тем, в истории Земли есть прекрасная эпоха, позволяющая на практике проверить результаты изменения климата - эоцен.

Знаю. Более того, когда речь идёт о потепление сам всегда отсылаю к условиям эоцена, как реальному примеру как результаты потепления выглядят на самом деле. Хорошо в общем выглядят в большинстве своих аспектов.

Или Вы можете перечислить какие-то чудовищные катастрофы в эоцене, которые бы ставили жизнь на нашей планете на грань исчезновения? Или хотя бы крупное вымирание? Ну или, например,  привести доказательства низкой биологической продуктивности биосферы в тот период (это вообще-то одна из важных эпох угленакопления)?   Тоже нет?  Тогда в чём проблема? Как эоцен доказывает какие-то катастрофические последствия потепления климата?

Таким образом, исторический пример подтверждает правоту алармистов: катастрофа - значительная трансгрессия морей - действительно имела место в эоцене.

А кто-то отрицал связь роста уровня моря с температурой? Она очевидна.

Вот только в том случае, когда это изменение уровня моря происходит достаточно медленно (а оно сейчас происходит и будет происходить в будущем медленно), то это не то что не катастрофа (и уж точно не биосферная катастрофа, для сообществ морских организмов рост площади шельфовых морей скорее благо), но даже вообще не проблема. По крайней мере ничуть не большая, чем изменение рельефа в результате движения литосферных плит. Ну да, происходит, ну да, на большом масштабе времени может дать очень заметные изменения, вот только это идёт так медленно, что вообще никак не отражается на практической деятельности людей (ну а для биосферы в целом это изменение уж тем более не несёт ничего негативного).

На самом деле куда большей катастрофой является тот бардак, который творился в плейстоцене, с периодическими глубокими регрессиями, связанными с эпохами оледенения. И это уже привело к тому, что плейстоцен является эпохой характеризующейся довольно заметным вымиранием в море. Современные морские фауны из-за этого достаточно обеднены по сравнению с плиоценовыми (https://www.nature.com/articles/s41559-017-0223-6?WT.mc_id=COM_NEcoEvo_1706_Pimiento). В плейстоцене из-за этого бардака вымерло около 36% родов существовавших до его начала, эта цифра на самом деле уже приближается к масштабу великого вымирания (на КТ границе вымерло около 50% родов) и превосходит многие малые биотические события, вроде сеноман-туронского (вымерло около 30% родов морских организмов). А учитывая, что (если не рассматривать антропогенное влияние) - он должен продолжаться и дальше, и этот процент скорее всего продолжил бы расти (фактор-то, который его вызвал никуда не исчез), то вполне возможно, что плейстоцен вообще попросту является эпохой великого вымирания. И это действительно то, что мы должны стараться сохранять?

Исходя из этого прекращение ледниковых-межледниковых циклов и некоторая трансгрессия моря в результате роста концентрации парниковых газов в атмосфере выглядит тут скорее благом, а не злом.

[egorC]

Пропустил 1000 страницу. Мои поздравления.

Для общего разсития.
https://m.vk.com/wall-54476115_12861

На прямую к теме неотнесеш. Но все же про морской лед, углекислый газ и температуру поверхности океана.

Егор

[Юрий Б.]

Это экологическая катастрофа глобального масштаба?

Что Вы мыслите "зелеными" категориями?

Вам "зеленые" совсем мозг промыли, так что для Вас существуют только "зеленые" категории типа "разнообразия видов" и т.д., а культурные категории не существуют?

Люди, не помешанные на "зелености", мыслят не экологическими категориями, а культурными.

Люди, не помешанные на "зелености", оценивают катастрофу по ее ущербу человечеству, а не "чистоте природы" и "разнообразии видов".

Вот, например, коронавирус - для не помешанных на "зелености" - это катастрофа; для помешанных "зеленых" - не катастрофа, а радость (ибо увеличила "чистоту природы" и "разнообразие видов"):


Так что потеря большей части исторических городов - это, хоть и радость для "зеленых", катастрофа для нормальных людей (точно так же, как коронавирус - для нормальных катастрофа, для "зеленых" радость).

[Юрий Б.]

И исходя из этого ставится вопрос - а почему в этом случае возврат к условиям имеющим сходство с климатическими условиями эоцена вообще нужно считать проблемой?

Поскольку потому что этот анализ делали помешанные "зеленые", которые нашли в эоцене то, что нравится сумасшедшим "зеленым" - "разнообразие биосферы" и т.д.

Поэтому сумасшедшие "зеленые" за новый эоцен.

А для нормальных людей то, что нашли в эоцене хорошего "зеленые" просто не категории.